近幾年,關于汽車新能源技術方面的信息可謂是層出不窮,其中不乏一些借此名義私斂錢財的行為,比如去年某地某單位的“水氫發動機”騙局等等。
不過在這些年,關于氫燃料電池汽車的概念開始逐漸進入人們的視野,特別是在本田、豐田、現代等陸續推出自己的氫燃料電池車型后,這種新的新能源汽車似乎也離大眾越來越近了。
其實談到氫燃料電池,它并不是這些年才被發明的一種新科技,它就在上個世紀60年代就出現在了美國的航天科技領域。1965年,由美國電氣公司制造的全球第一款氫燃料電池,被正式運用在了美國的雙子星5號飛船上。
美國的“雙子星座”計劃始于1961年11月,結束于1966年11月,歷時5年,共耗資12.834億美元。期間共進行了12次飛行,其中2次無人飛行和10次載人飛行,為美國航天創造了數個“第一”。
所以氫燃料電池是否是一場騙局的觀點,簡直就是無稽之談!
氫燃料電池最大的優點就是零排放,這對于如今越來也嚴苛的排放標準來說,絕對是一個福音。除了零排放以外,氫燃料電池所擁有的高續航性,燃料快速補充的速度,一記它的超低噪音等,都是現在的新能源車所不具備的。
因此氫燃料電池在最早被用于航天軍工領域后,商業領域很快便發現它所具備的廣闊前景。因此在上世紀70年代,一家在加拿大從事這方面研究的公司便正式成立。
這家公司在隨后的幾十年里,潛心于氫燃料電池的科研發展,獲取了上千項的相關專利,并在當今擁有了全球絕對的技術壟斷地位,這家公司的名字就叫做巴拉德。
巴拉德在全球氫燃料行業中屬于泰斗級別的地位,就連奔馳、大眾、福特、豐田和本田在內的眾多車企,都在運用巴拉德的技術,而我國最早開始進行氫燃料電池技術研究的企業:國鴻氫能,也在2016年正式與巴拉德簽訂了合作協議。
國鴻氫能占90%股權,巴拉德占10%,國鴻氫能在向巴拉德支付專利轉讓費后,巴拉德提供生產設備,產品和采購服務,培訓和調試等硬件和軟件支持,而國鴻氫能則在廣東建立生產線,制造和組裝氫燃料電池。
在氫燃料電池眾多的障礙中,如何保證氫氣在整個儲存環節,能始終保持足夠的穩定與安全,這是整個氫燃料電池過程中的重中之重。
我們都知道氫氣是一種極易燃燒的氣體,且它的爆炸極限范圍可以從4%擴展到70%,非常的廣,而且氫氣在儲存過程中還會對鋼材形成一種腐蝕,科學名稱叫做“氫蝕”。
氫燃料電池的工作原理是利用氫氣和氧氣的化學反應,通過發電裝置將化學能直接轉換成電能,以此來給汽車行駛提供驅動動力,而氫氣在這一系列的化學反應后,最終會被轉換成水被排放到汽車外部。
但由于鋼材與高壓氫氣長期接觸后,氫原子會與鋼中的碳化物產生化學反應形成甲烷,從而讓鋼材從內部產生脫碳現象,而甲烷會對產生脫碳的鋼體在局部造成應力集中,這會在鋼材表面形成細微的裂紋,這就是氫蝕。
這種氫蝕所產生的裂紋會隨著時間的推移而越來越多,直接導致鋼材的強度和韌性直線下降,從而讓鋼材產生氫脆現象。無論是氫脆還是氫蝕,這都是一種不可逆的腐蝕和損傷,都會對存儲氫氣的金屬容器帶來致命的傷害。
因此像豐田就采用了碳纖維和凱夫拉材料制成的氫氣儲罐,這兩種材料擁有出色的強度,能夠讓儲氫罐在激烈碰撞時也能保持密封狀態。但是這種特殊材料的氫氣儲罐又會增加氫燃料電池汽車的成本,因此氫燃料電池汽車的氫氣儲存技術,也是制約很多想要進行氫燃料技術研發企業的瓶頸之一。
當然,目前氫燃料電池汽車還無法普及的原因不止氫氣儲存這一道難關,它還涉及到一整套產業鏈的建立,比如氫氣的獲得、提純,儲運、加氫終端的建設等等,而這些都是需要投入大量資金成本才可以實現的。
綜上所述,氫燃料電池汽車在目前來說算是一種“網紅”產品,我們可以在媒體上看到它的身影,但在生活中能見到的幾率卻寥寥無幾。
目前氫燃料電池技術算是即鋰電池等新能源汽車技術之后,下一代具有劃時代性質的新能源技術,但想要這一切最終走進千家萬戶,我們不僅需要解決技術上的難關,更需要為氫燃料電池技術培養更多的人才,只有人才的進步才能更加快速的推動氫燃料電池技術更加快速的發展。